JP5209746B2 - High pressure pump - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関に用いられる高圧ポンプに関する。 The present invention relates to a high-pressure pump used for an internal combustion engine.
従来、内燃機関の燃料供給系統に燃料を供給する高圧ポンプが知られている。燃料タンクから汲み上げられる燃料は、高圧ポンプのシリンダ孔内でプランジャの下降により加圧室に吸入され、プランジャの上昇により調量され加圧される。
また、従来の高圧ポンプにおいて、低圧燃料の圧力脈動を低減するための機構が設けられていることも知られている。
特許文献1に記載の高圧ポンプにおいても、このような燃圧脈動低減機構として、ダンパ室(特許文献1におけるドルックダムプフェル98)や可変容積室(同アウスグライツラウム94)が設けられている(特許文献1の図2〜図5を参照)。
Conventionally, a high-pressure pump that supplies fuel to a fuel supply system of an internal combustion engine is known. The fuel pumped up from the fuel tank is sucked into the pressurizing chamber by the lowering of the plunger in the cylinder hole of the high pressure pump, and is metered and pressurized by the raising of the plunger.
It is also known that a conventional high-pressure pump is provided with a mechanism for reducing pressure pulsation of low-pressure fuel.
Also in the high-pressure pump described in Patent Document 1, as such a fuel pressure pulsation reduction mechanism, a damper chamber (Dolk Dampfer 98 in Patent Document 1) and a variable volume chamber (Aus Greitzraum 94) are provided. (See FIGS. 2 to 5 of Patent Document 1).
ところで、特許文献1に記載の高圧ポンプにおいて、可変容積室(同アウスグライツラウム94)は、シールエレメント(同アンシュラークエレメント60)の一部(同エルステン・フュルゼンタイル64)によりカバーされているだけである。このため、プランジャの往復移動を駆動するカムの近傍に設置されている高温のエンジンヘッドからの熱の影響を受けたり、カム近傍に存在する高温の潤滑油(エンジンオイルを含む)が飛散してシールエレメントに付着したりすることにより、可変容積室内の燃料が高温化し、気化する恐れがあった。そして、可変容積室内の燃料が気化すると、高圧ポンプが燃料を吸引することが困難になり、その作動に障害が生じるという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、可変容積室内の燃料の高温化を抑制し、その気化を防止することにより、適正な作動が確保される高圧ポンプを提供することを目的とする。
By the way, in the high-pressure pump described in Patent Document 1, the variable volume chamber (Aus Gleitzraum 94) is only covered by a part of the seal element (the Anshurach element 60) (the Oersten-Fürzen tile 64). It is. For this reason, it is affected by the heat from the high-temperature engine head installed in the vicinity of the cam that drives the reciprocating movement of the plunger, or the high-temperature lubricating oil (including engine oil) existing in the vicinity of the cam is scattered. There was a risk that the fuel in the variable volume chamber would become hot and vaporize by adhering to the seal element. When the fuel in the variable volume chamber is vaporized, it becomes difficult for the high-pressure pump to suck the fuel, and there is a problem in that the operation is disturbed.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high-pressure pump that can ensure proper operation by suppressing high temperature of fuel in a variable volume chamber and preventing its vaporization. And
請求項1に係る発明によると、ポンプボディは、プランジャを軸方向に往復移動可能に収容するシリンダ孔、このシリンダ孔に連通し、プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室、この加圧室と燃料入口とを連通する低圧側燃料通路、及び、加圧室と燃料出口とを連通する吐出通路を有する。
プランジャは、大径部と小径部と有する。大径部は、シリンダ孔の内壁面に摺動する部分であって、その一方の端部は加圧室に臨んでいる。小径部は、大径部から加圧室側と反対側に延伸する部分である。そして、大径部と小径部との境界には段差面が形成されている。可変容積室形成手段は、プランジャの段差面に接し、プランジャの往復移動により容積が可変する可変容積室を形成している。この可変容積室のシリンダ孔側と反対側に隣接して、ガス室が配設されている。
このように請求項1に係る高圧ポンプは、可変容積室のシリンダ孔側と反対側に隣接してガス室が配設されていることにより、プランジャの往復移動を駆動するカムの近傍に設置されている高温のエンジンヘッドから可変容積室内の燃料に熱が伝導しようとする際、エンジンヘッドと可変容積室との間にガス室が介在することになる。このため、エンジンヘッドからの熱は、ガス室によって遮断されることになる。
また、カム近傍に存在する高温の潤滑油(エンジンオイルを含む)が飛散して可変容積室形成手段の外壁に付着しようとする際にも、間にガス室が介在するため、飛散してきた高温の潤滑油はガス室の外壁に付着することになり、付着した高温の潤滑油から可変容積室内の燃料に伝導しようとする熱は、ガス室によって遮断される。
こうして、可変容積室に隣接するガス室の存在により、可変容積室内の燃料の高温化が抑制され、その燃料の気化が防止される。従って、可変容積室内の燃料の気化に起因して高圧ポンプの燃料吸引が困難になり作動に障害が生じることが防止される。
According to the first aspect of the present invention, the pump body includes a cylinder hole that accommodates the plunger so as to be reciprocally movable in the axial direction, a pressure chamber that communicates with the cylinder hole and in which fuel is pressurized by the reciprocating movement of the plunger. A low-pressure fuel passage that communicates the pressurization chamber and the fuel inlet, and a discharge passage that communicates the pressurization chamber and the fuel outlet.
The plunger has a large diameter portion and a small diameter portion. The large diameter portion is a portion that slides on the inner wall surface of the cylinder hole, and one end thereof faces the pressurizing chamber. The small diameter portion is a portion extending from the large diameter portion to the side opposite to the pressurizing chamber side. And the level | step difference surface is formed in the boundary of a large diameter part and a small diameter part. The variable volume chamber forming means is in contact with the stepped surface of the plunger and forms a variable volume chamber whose volume is variable by the reciprocating movement of the plunger. A gas chamber is disposed adjacent to the side of the variable volume chamber opposite to the cylinder hole.
Thus, the high pressure pump according to claim 1 is installed in the vicinity of the cam that drives the reciprocating movement of the plunger by disposing the gas chamber adjacent to the side opposite to the cylinder hole side of the variable volume chamber. When heat is transmitted from the high-temperature engine head to the fuel in the variable volume chamber, a gas chamber is interposed between the engine head and the variable volume chamber. For this reason, the heat from the engine head is blocked by the gas chamber.
Further, when high-temperature lubricating oil (including engine oil) existing near the cam scatters and adheres to the outer wall of the variable volume chamber forming means, the gas chamber is interposed therebetween, so that the high temperature that has been scattered Thus, the lubricating oil adheres to the outer wall of the gas chamber, and heat from the adhering high-temperature lubricating oil to the fuel in the variable volume chamber is blocked by the gas chamber.
Thus, due to the presence of the gas chamber adjacent to the variable volume chamber, the temperature increase of the fuel in the variable volume chamber is suppressed, and vaporization of the fuel is prevented. Therefore, it is possible to prevent the high-pressure pump from sucking the fuel due to the vaporization of the fuel in the variable volume chamber and causing a failure in the operation.
請求項2に係る発明によると、ガス室は、可変容積室との境界をなし、可変容積室内の燃料に接している内側遮蔽壁と、この内側遮蔽壁と相対して設けられた外側遮蔽壁と、これら内側遮蔽壁と外側遮蔽壁とに挟まれた空間に充満するガスを有している。
このように請求項2に係る高圧ポンプは、ガス室が内側遮蔽壁と外側遮蔽壁とに挟まれた空間に充満するガスを有している。そして、そのガスは、高圧ポンプを主要に構成する金属その他の固体材料と比較して熱伝導率が極めて低い。このため、可変容積室内の燃料への熱伝導はガス室内のガスによって効果的に遮断されることになる。
According to the second aspect of the present invention, the gas chamber forms a boundary with the variable volume chamber and is in contact with the fuel in the variable volume chamber, and the outer shield wall provided opposite to the inner shield wall. And a gas that fills a space between the inner shielding wall and the outer shielding wall.
Thus, the high pressure pump according to
請求項3に係る発明によると、内側遮蔽壁は、弾性変形可能な部材からなる。
このように請求項3に係る高圧ポンプは、可変容積室内の燃料に接している内側遮蔽壁が弾性変形可能な部材からなることにより、この弾性変形可能な内側遮蔽壁が、可変容積室内の燃料に対するパルセーションダンパとして機能する。このため、可変容積室から加圧室に供給される低圧燃料の圧力脈動が低減されることになり、高圧ポンプの適正な作動が確保される。
According to the invention which concerns on Claim 3, an inner side shielding wall consists of a member which can be elastically deformed.
Thus, in the high-pressure pump according to the third aspect, the inner shielding wall in contact with the fuel in the variable volume chamber is made of an elastically deformable member. Acts as a pulsation damper for For this reason, the pressure pulsation of the low-pressure fuel supplied from the variable volume chamber to the pressurizing chamber is reduced, and proper operation of the high-pressure pump is ensured.
請求項4に係る発明によると、内側遮蔽壁は、その一方の端部が、シリンダ孔の中心軸と垂直な方向に延びている。そして、その端部の近傍の加圧室側の壁面が、プランジャの段差面に相対し、同じくその端部の近傍の加圧室と反対側の壁面が、プランジャの小径部の周囲に装着されているシール部材の加圧室側の端部に当接している。
このように請求項4に係る高圧ポンプは、内側遮蔽壁の一方の端部の近傍の加圧室側の壁面がプランジャの前記段差面に相対していることにより、内側遮蔽壁が、プランジャのシリンダ孔内での往復移動に対するストッパの機能を果たす。同じくその端部の近傍の加圧室と反対側の壁面がシール部材の加圧室側の端部に当接していることにより、内側遮蔽壁が、シール部材の固定に寄与するホルダの機能を果たす。
こうして、従来の高圧ポンプに用いられているプランジャストッパが不要となるため、高圧ポンプの構成部品数が低減される。従って、高圧ポンプの製造コストの低減が図られる。
According to the invention of claim 4, one end of the inner shielding wall extends in a direction perpendicular to the central axis of the cylinder hole. The wall surface on the pressurizing chamber side in the vicinity of the end portion is opposed to the step surface of the plunger, and the wall surface on the opposite side to the pressurizing chamber in the vicinity of the end portion is mounted around the small diameter portion of the plunger. The sealing member is in contact with the end of the pressurizing chamber side.
Thus, the high-pressure pump according to claim 4 is such that the inner shielding wall of the plunger is located on the side of the pressurizing chamber in the vicinity of one end of the inner shielding wall. Serves as a stopper against reciprocating movement in the cylinder bore. Similarly, the wall on the side opposite to the pressurizing chamber near the end is in contact with the end of the seal member on the pressurization chamber side, so that the inner shielding wall functions as a holder that contributes to fixing the seal member. Fulfill.
In this way, the plunger stopper used in the conventional high pressure pump becomes unnecessary, and the number of components of the high pressure pump is reduced. Therefore, the manufacturing cost of the high pressure pump can be reduced.
請求項5に係る発明によると、外側遮蔽壁は、ポンプボディに固定されているシールエレメントである。ここで、シールエレメントとは、プランジャの摺動によるエンジンへの燃料のリークを抑制するシール部材を固定するホルダの機能を果たすために従来から高圧ポンプに用いられている部材である。
このように請求項5に係る高圧ポンプは、ガス室を構成する外側遮蔽壁がシールエレメントであることにより、新たにガス室を設ける際に、従来からの高圧ポンプの構成部品が利用されるため、新たな部品の増加が抑制される。従って、高圧ポンプの製造コストの増大が抑制される。
According to the invention which concerns on Claim 5, an outer side shielding wall is a sealing element currently fixed to the pump body. Here, the seal element is a member conventionally used in a high-pressure pump in order to fulfill the function of a holder that fixes a seal member that suppresses fuel leakage to the engine due to sliding of the plunger.
Thus, in the high pressure pump according to claim 5, since the outer shielding wall constituting the gas chamber is a seal element, the components of the conventional high pressure pump are used when a new gas chamber is provided. Increase of new parts is suppressed. Therefore, an increase in the manufacturing cost of the high pressure pump is suppressed.
請求項6に係る発明によると、外側遮蔽壁は、断熱性の部材からなる。
このように請求項6に係る高圧ポンプは、外側遮蔽壁が断熱性の部材からなることにより、高温のエンジンヘッドから可変容積室内の燃料に熱が伝導しようとする場合、その熱は、先ずこの断熱性の外側遮蔽壁によりその伝導が遮断される。また、高温の潤滑油(エンジンオイルを含む)が飛散する場合でも、その高温の潤滑油はこの断熱性の外側遮蔽壁に付着することになるため、付着した高温の潤滑油から可変容積室内の燃料に伝導しようとする熱は、この断熱性の外側遮蔽壁によりその伝導が遮断される。
従って、可変容積室内の燃料に伝導しようとする熱は、ガス室内のガスのみならず、ガス室の断熱性の外側遮蔽壁によっても遮断されることになり、可変容積室内の燃料の高温化を抑制しその気化を防止する作用がより効果的に発揮される。
According to the invention which concerns on Claim 6, an outer side shielding wall consists of a heat insulating member.
Thus, in the high-pressure pump according to the sixth aspect, when the outer shielding wall is made of a heat insulating member, when heat is to be conducted from the high-temperature engine head to the fuel in the variable volume chamber, the heat is first The heat shielding outer shielding wall blocks the conduction. Even when high-temperature lubricating oil (including engine oil) is scattered, the high-temperature lubricating oil adheres to the heat insulating outer shielding wall. The heat to be conducted to the fuel is blocked by the heat insulating outer shielding wall.
Therefore, the heat to be conducted to the fuel in the variable volume chamber is blocked not only by the gas in the gas chamber but also by the heat insulating outer shielding wall of the gas chamber. The effect | action which suppresses and prevents the vaporization is exhibited more effectively.
請求項7に係る発明によると、内側遮蔽壁は、ポンプボディに固定されているシールエレメントである。
このように請求項7に係る高圧ポンプは、ガス室を構成する内側遮蔽壁がシールエレメントであることにより、新たにガス室を設ける際に、従来からの高圧ポンプの構成部品が利用されるため、新たな部品の増加が抑制されることになる。従って、高圧ポンプの製造コストの増大が抑制される。
According to the invention which concerns on Claim 7, an inner side shielding wall is a sealing element currently fixed to the pump body.
Thus, in the high pressure pump according to claim 7, since the inner shielding wall constituting the gas chamber is a seal element, the components of the conventional high pressure pump are used when a new gas chamber is provided. Therefore, an increase in new parts is suppressed. Therefore, an increase in the manufacturing cost of the high pressure pump is suppressed.
請求項8に係る発明によると、内側遮蔽壁と外側遮蔽壁とは溶接されており、ガスは、内側遮蔽壁と外側遮蔽壁とに挟まれた空間に密閉されている。
このように請求項8に係る高圧ポンプは、ガス室を構成する内側遮蔽壁と外側遮蔽壁とが溶接され、ガス室内にガスが密閉されることにより、所望の熱伝導率の低いガスがガス室内に充満する状態が安定して持続される。このため、ガス室内のガスにより可変容積室内の燃料の高温化を抑制し、その気化を防止する作用が安定的に発揮される。
According to the invention which concerns on Claim 8, the inner side shielding wall and the outer side shielding wall are welded, and gas is sealed by the space pinched | interposed into the inner side shielding wall and the outer side shielding wall.
Thus, in the high pressure pump according to the eighth aspect, the inner shielding wall and the outer shielding wall constituting the gas chamber are welded, and the gas is sealed in the gas chamber, so that a gas having a desired low thermal conductivity is gas. The state of filling the room is stably maintained. For this reason, the effect | action which suppresses the high temperature of the fuel in a variable volume chamber with the gas in a gas chamber, and prevents the vaporization is stably exhibited.
請求項9に係る発明によると、ガス室内のガスは、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、又は空気である。
このように上記の請求項1〜8に係る高圧ポンプにおいて、ガス室内に充満するガスとしては、熱伝導率が低く、入手が容易な窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、又は空気を用いることが好適である。
According to the ninth aspect of the invention, the gas in the gas chamber is nitrogen gas, helium gas, argon gas, or air.
As described above, in the high-pressure pump according to claims 1 to 8, nitrogen gas, helium gas, argon gas, or air, which has a low thermal conductivity and is easily available, is used as the gas filled in the gas chamber. Is preferred.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による高圧ポンプを図1に示し、そのプランジャ部を図2に示す。
先ず、本実施形態による高圧ポンプ1について、図1を用いて説明する。
高圧ポンプ1は、内燃機関に燃料を供給する燃料供給系統に設けられる。燃料タンクから汲み上げられた燃料は、高圧ポンプ1により加圧され、デリバリパイプに蓄圧される。そしてデリバリパイプに接続するインジェクタから内燃機関の各気筒に噴射供給される。
また、高圧ポンプ1は、ポンプボディ10、プランジャ部20、ダンパ室40、吸入弁部50、電磁駆動部60、吐出弁部70などを有している。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A high-pressure pump according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and its plunger portion is shown in FIG.
First, the high-pressure pump 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The high-pressure pump 1 is provided in a fuel supply system that supplies fuel to the internal combustion engine. The fuel pumped up from the fuel tank is pressurized by the high-pressure pump 1 and accumulated in the delivery pipe. The fuel is injected and supplied to each cylinder of the internal combustion engine from an injector connected to the delivery pipe.
The high-pressure pump 1 includes a
(a)ポンプボディ10及びプランジャ部20について説明する。
ポンプボディ10には、円筒状のシリンダ孔11と、このシリンダ孔11に連通する加圧室12とが一体として形成されている。このシリンダ孔11の周囲には、凹部13が略円環状に形成されている。
プランジャ部20は、プランジャ21、シール部材24、シールエレメント25、プランジャスプリング28、可変容積室30などから構成される。
(A) The
The
The
プランジャ21は、シリンダ孔11に収容され、その中心軸方向に往復移動可能に保持されている。また、プランジャ21は、一方の端部が加圧室12に臨み、シリンダ孔11を構成する内壁と摺動する大径部211と、この大径部211よりも外径が小さく、大径部211から加圧室12側と反対側に延伸する小径部212とを有している。そして、これら大径部211及び小径部212は同軸形状をなし、その境界には段差面213が形成されている。そして、プランジャ21の小径部212側の端部にはスプリング座27が設けられている。
The
プランジャ21の小径部212の周囲には、シール部材24が小径部212の周囲を囲んで装着されている。このシール部材24は、小径部212の外周面に摺動可能に接触する内周側のテフロンリング(「テフロン」は登録商標)と外周側のOリングとからなり、小径部212の周囲の燃料油膜の厚さを規制し、プランジャ21の摺動によるエンジンへの燃料のリークを抑制するものである。
A
シール部材24よりもスプリング座27側の小径部212の周囲には、シールエレメント25が小径部212の周囲を囲んで装着されている。このシールエレメント25は、その全体が略円環形状をなしており、その一部がポンプボディ10の凹部13に装着され固定されている。また、シールエレメント25の他の一部は、シール部材24のスプリング座27側の端部及び外周側の端部に当接している。こうしてシールエレメント25は、シール部材24を固定するホルダの機能を果たしている。
また、シールエレメント25のスプリング座27側の端部には、オイルシール26が小径部212の周囲を囲んで装着されている。このオイルシール26は、小径部212の外周面に摺動可能に接触しており、小径部212の周囲のオイル油膜の厚さを規制し、プランジャ21の摺動によるオイルのリークを抑制するものである。
The
An
プランジャ21の下部には、スプリング座27が結合されている。このスプリング座27には、プランジャスプリング28の一方の端部が係止されている。このプランジャスプリング28の他方の端部は、ポンプボディ10に固定されているシールエレメント25の所定の端面に係止されている。即ち、シールエレメント25は、プランジャスプリング28の係止部材としても機能する。
A
シールエレメント25とスプリング座27とに両端部を係止されたプランジャスプリング28は、プランジャ21の戻しバネとして機能し、プランジャ21を図示しないタペットに付勢する。そして、プランジャ21は、このプランジャスプリング28の戻しバネ機能により、タペットを介してカムシャフトのカムに当接することで、シリンダ孔11内をその軸方向に往復移動する。このプランジャ21の往復移動により、加圧室12の容積が変化することで燃料が吸入、加圧される。
Plunger springs 28 having both ends locked to the
プランジャ21の段差面213、小径部212の外壁、ポンプボディ10のシリンダ孔11を構成している内壁、及びシール部材24の加圧室12側の端部等に囲まれる略円環状の空間により、可変容積室30が形成されている。即ち、可変容積室30は、シリンダ孔11を略円環状に取り巻いて形成されている。そして、この可変容積室30は、ポンプボディ10に形成されている戻し通路31を経由して、ダンパ室40に連通している。
Due to the substantially annular space surrounded by the
可変容積室30に隣接して、ガス室32が配設されている。このガス室32は、可変容積室30に隣接する内側遮蔽壁33を有している。この内側遮蔽壁33は、弾性変形可能な部材からなり、ダンパ室40と反対側の端部近傍331がシリンダ孔11の中心軸と略垂直な方向に延び、ダンパ室40側の端部近傍332がシリンダ孔11の中心軸と略平行な方向に延びている。また、この内側遮蔽壁33は、一方の端部近傍331の側壁が溶接部34aにてシールエレメント25の内周面に全周溶接され、他方の端部近傍332の側壁が溶接部34bにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されている。
A
内側遮蔽壁33とシールエレメント25とに挟まれた空間には、窒素ガス35が充満し気密状態となっている。
こうして、内側遮蔽壁33、外側遮蔽壁としてのシールエレメント25、及び、これら内側遮蔽壁33とシールエレメント25とに挟まれた空間に密閉されている窒素ガス35から、ガス室32が構成される。
The space between the
Thus, the
内側遮蔽壁33の一方の端部近傍331は、その加圧室12側の壁面がプランジャ21の段差面213に相対している。このため、この内側遮蔽壁33の端部近傍331は、プランジャ21がシリンダ孔11内を往復移動する際の、特に上死点から下死点に向かって下降する際のストッパの機能を果たす。
また、内側遮蔽壁33の端部近傍331は、そのスプリング座27側の壁面がシール部材24の加圧室12側の端部に当接している。このため、この内側遮蔽壁33の端部近傍331は、シール部材24の固定に寄与するホルダの機能を果たす。即ち、シール部材24の加圧室12側の端部に当接している内側遮蔽壁33は、シール部材24のスプリング座27側の端部及び外周側の端部に当接しているシールエレメント25と一体になって、シール部材24を固定するホルダの機能を果たす。
In the vicinity of one
Further, in the vicinity of the
(b)ダンパ室40について説明する。
ダンパ室40は、凹部41、カバー42、ダンパユニット43などから構成される。
ポンプボディ10には、シリンダ孔11の反対側に、シリンダ孔11側に凹む凹部41が設けられている。この凹部41には、内部を外気から遮断するための有底筒状のカバー42が被せられている。
(B) The
The
The
ダンパ室40には、ダンパユニット43が配設されている。ダンパユニット43は、2枚の金属ダイアフラム441,442を接合してなるパルセーションダンパ44と、凹部41の底部に配置される底側支持部45と、カバー42側に配置される蓋側支持部46とで構成される。
パルセーションダンパ44は、2枚の金属ダイアフラム441,442の内部に所定圧の気体が密封されている。そして、2枚の金属ダイアフラム441,442がダンパ室40の圧力変化に応じて弾性変形することで、ダンパ室40の燃圧脈動を低減する。
A
In the
ダンパ室40の凹部41の底部には、底側支持部45に合わせた窪み47が形成されている。この窪み47により、底側支持部45が位置決めされる。また、この窪み47には、図示はしないが、インレットの開口部が形成されているため、低圧ポンプからの燃料が、底側支持部45の径方向内側の領域へ供給される。即ち、ダンパ室40には、燃料入口から燃料通路を通じて燃料タンクの燃料が供給される。
蓋側支持部46の上方には、波ばね48が配置されている。これにより、カバー42をポンプボディ10に取り付けた状態で、波ばね48が蓋側支持部46を底側支持部45側へ押圧する。その結果、パルセーションダンパ44は、その周縁部を蓋側支持部46と底側支持部45とによって周方向に均等な力で挟持され固定される。
A
A
(c)吸入弁部50について説明する。
吸入弁部50は、供給通路52、弁ボディ53、シート部54、吸入弁55などから構成される。
ポンプボディ10には、シリンダ孔11の中心軸と略垂直に筒部51が設けられ、この筒部51の内部は燃料の供給通路52となっている。また、この筒部51の内側には弁ボディ53が収容され、係止部材によって固定されている。この弁ボディ53の内側には、凹テーパ状の円周面を有するシート部54が形成されており、このシート部54と相対して吸入弁55が配置されている。そして、この吸入弁55は、弁ボディ53の底部に設けられた孔の内壁に案内されて往復移動するものであり、吸入弁55がシート部54から離座することで供給通路52を開放し、吸入弁55がシート部54に着座することで供給通路52を閉塞する。
(C) The
The
The
尚、弁ボディ53の内壁にはストッパ56が固定されており、このストッパ56が吸入弁55の開弁方向(図1の右方向)への移動を規制する。また、このストッパ56の内側と吸入弁55の端面との間には第1スプリング57が設けられており、この第1スプリング57が吸入弁55を閉弁方向(図1の左方向)へ付勢する。
また、ストッパ56には、ストッパ56の軸に対して傾斜する傾斜通路58が周方向に複数形成されている。供給通路52を通って供給されてきた燃料は、この傾斜通路58を通って加圧室12に吸入される。また、供給通路52は、加圧側通路59を介してダンパ室40に連通している。
A
The
(d)電磁駆動部60について説明する。
電磁駆動部60は、コネクタ61、固定コア62、可動コア63、フランジ64などから構成される。
コネクタ61は、コイル611及び端子612を有し、端子612を通じてコイル611に通電されることにより磁界を発生するようになっている。固定コア62は磁性材料で作られ、コイル611の内側に収容されている。可動コア63は磁性材料で作られ、固定コア62と対向して配置されている。そして可動コア63は、フランジ64の内側に軸方向に往復移動可能に収容されている。
(D) The
The
The
フランジ64は、磁性材料で作られ、ポンプボディ10の筒部51に取り付けられている。また、このフランジ64は、コネクタ61等をポンプボディ10に保持すると共に、筒部51の端部を塞いでいる。そして、このフランジ64の中央に設けられた孔の内壁には、筒状のガイド筒65が取り付けられている。非磁性材料で作られた筒部材66は、固定コア62とフランジ64との間の磁気的な短絡を防止する。
また、ニードル67は略円筒状に形成され、ガイド筒65の内壁に案内されて往復移動する。このニードル67は、一方の端部が可動コア63に固定され、他方の端部が吸入弁55の電磁駆動部60側の端面に当接可能である。
The
The
固定コア62と可動コア63との間には、第2スプリング68が設けられている。この第2スプリング68は、第1スプリング57が吸入弁55を閉弁方向に付勢する力よりも強い力で、可動コア63を開弁方向へ付勢している。
コイル611に通電していないとき、可動コア63と固定コア62とは、第2スプリング68の弾性力により互いに離れている。これにより、可動コア63と一体のニードル67が吸入弁55側へ移動し、ニードル67の端面が吸入弁55を押圧することで吸入弁55が開弁する。
A
When the
(e)吐出弁部70について説明する。
吐出弁部70は、吐出通路71、吐出弁装置80などから構成されている。
ポンプボディ10には、シリンダ孔11の中心軸と略垂直に吐出通路71が形成されている。この吐出通路71は、一方で加圧室12に連通し、他方で燃料出口72に連通している。そして、この吐出通路71には、吐出弁装置80が組み付けられている。
(E) The
The
A
吐出弁装置80は、吐出弁部材82、スプリング83、アジャスティングパイプ84などから構成される。
吐出弁部材82は、ポンプボディ10の弁座85に相対して収容されている。
The
The
吐出弁部材82の燃料出口72側には、付勢部材としてのスプリング83が収容されている。このスプリング83は、その一方の端部が吐出弁部材82の第2端面に当接している。また、このスプリング83の燃料出口72側に、円筒状のアジャスティングパイプ84が収容されている。このアジャスティングパイプ84は、支持部材として、スプリング83の他方の端部を係止している。
こうして、吐出弁部材82、スプリング83、及びアジャスティングパイプ84を有し、アジャスティングパイプ84に端部を係止されたスプリング83の付勢力により吐出弁部材82が付勢されている吐出弁装置80が、吐出弁部70に組み付けられている。
A
Thus, the
このように吐出弁部70に組み付けられた吐出弁装置80は、次のように作動する。
プランジャ21がシリンダ孔11内を上昇するにつれ、加圧室12の燃料の圧力が上昇する。そして、吐出弁装置80の吐出弁部材82よりも加圧室12側(上流側)の燃料から吐出弁部材82が受ける力が、スプリング83の弾性力と吐出弁部材82より燃料出口72側(下流側)の燃料から受ける力との和よりも大きくなると、吐出弁部材82はポンプボディ10の弁座85から離座する。即ち、吐出弁装置80は開弁状態となる。これにより、加圧室12で加圧された高圧燃料は、吐出通路71を通って燃料出口72に吐出される。
Thus, the
As the
他方、プランジャ21がシリンダ孔11内を下降するにつれて加圧室12の燃料の圧力が低下する。そして、上流側の燃料から吐出弁部材82が受ける力が、スプリング83の弾性力と下流側の燃料から受ける力との和と同等もしくは小さくなると、吐出弁部材82はポンプボディ10の弁座85に着座する。即ち、吐出弁装置80は閉弁状態となる。これにより、吐出弁部材82より下流側の燃料が上流側の加圧室12へ逆流することが防止される。
このようにして、吐出弁部70に組み付けられた弁部材装置80は、加圧室12から燃料出口72に向かって吐出される高圧燃料に対する逆止弁として機能する。
On the other hand, as the
Thus, the
次に、高圧ポンプ1の作動について説明する。
(1)吸入行程
カムシャフトの回転により、プランジャ21がシリンダ孔11内を上死点から下死点に向かって下降すると、加圧室12の容積が増加し、加圧室12内の燃料が減圧される。このとき、吐出弁部70においては、吐出弁装置80の吐出弁部材82が弁座85に着座して、吐出通路71を閉塞する。また、吸入弁部50においては、加圧室12と供給通路52との差圧により、吸入弁55が第1スプリング57の付勢力に抗して図1の右方向に移動して、開弁状態となる。このとき、電磁駆動部60のコイル611への通電は停止されているので、可動コア63及びこの可動コア63と一体のニードル67は第2スプリング68の付勢力により図1の右方向に移動する。従って、ニードル67と吸入弁55とが当接して、吸入弁55は開弁状態を維持する。これにより、供給通路52から加圧室12に燃料が吸入される。
Next, the operation of the high-pressure pump 1 will be described.
(1) Suction stroke When the
吸入行程では、プランジャ21の下降により、可変容積室30の容積が減少する。従って、可変容積室30の燃料は、戻し通路31を経由し、ダンパ室40へ送り出される。
ここで、大径部211と可変容積室30の断面積比は概ね1:0.6である。従って、加圧室12の容積の増加分と可変容積室30の容積の減少分の比も1:0.6となる。このため、加圧室12が吸入する燃料の約60%が可変容積室30から供給され、残りの約40%が燃料入口から吸入される。これにより、加圧室12への燃料の吸入効率が向上する。
In the suction stroke, the volume of the
Here, the cross-sectional area ratio between the
(2)調量行程
カムシャフトの回転により、プランジャ21がシリンダ孔11内を下死点から上死点に向かって上昇すると、加圧室12の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル611への通電が停止されているので、第2スプリング68の付勢力によりニードル67と吸入弁55は図1の右方向に位置する。これにより、供給通路52は開放した状態が維持される。このため、加圧室12に一度吸入された低圧燃料が供給通路52へ戻される。従って、加圧室12の圧力は上昇しない。
(2) Metering stroke When the
調量行程では、プランジャ21の上昇により、可変容積室30の容積が増大する。従って、ダンパ室40の燃料は、戻し通路31を経由し、可変容積室30へ流入する。
このとき、加圧室12がダンパ室40側へ排出する低圧燃料の容積の約60%が、ダンパ室40から可変容積室30に吸入される。これにより、燃圧脈動の約60%が低減される。
In the metering stroke, the volume of the
At this time, about 60% of the volume of the low-pressure fuel discharged from the pressurizing
(3)加圧行程
プランジャ21がシリンダ孔11内を下死点から上死点に向かって上昇する途中の所定の時刻に、コイル611へ通電される。するとコイル611に発生する磁界により、固定コア62と可動コア63との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力が第2スプリング68の弾性力と第1スプリング57の弾性力との差より大きくなると、可動コア63とニードル67は固定コア72側(図1の左方向)へ移動する。これにより、吸入弁55に対するニードル67の押圧力が解除される。吸入弁55は、第1スプリング57の弾性力、及び加圧室12からダンパ室40側へ排出される低圧燃料の流れによって生ずる力により、シート部54側へ移動する。従って、吸入弁55はシート部54に着座し、供給通路52が閉塞される。
(3) Pressurization stroke The
吸入弁55がシート部54に着座した時から、加圧室12の燃料圧力は、プランジャ21の上死点に向かう上昇と共に高くなる。吐出弁部70において、上流側の燃料圧力が吐出弁装置80の吐出弁部材82に作用する力が、吐出弁部材82の下流側の燃料圧力が吐出弁部材82に作用する力及びスプリング83の付勢力の和よりも大きくなると、吐出弁部材82が開弁する。これにより、加圧室12で加圧された高圧燃料は吐出通路71を経由して燃料出口72から吐出される。
尚、加圧行程の途中でコイル611への通電が停止される。加圧室12の燃料圧力が吸入弁55に作用する力は、第2スプリング68の付勢力より大きいので、吸入弁55は閉弁状態を維持する。
From when the
Note that energization of the
高圧ポンプ1は、(1)吸入行程、(2)調量行程、(3)加圧行程を繰り返し、内燃機関に必要な量の燃料を加圧して吐出する。
コイル611へ通電するタイミングを早くすれば、調量行程の時間が短くなると共に、加圧行程の時間が長くなる。これにより、加圧室12から供給通路52へ戻される燃料が少なくなり、吐出通路71から吐出される燃料が多くなる。一方、コイル611へ通電するタイミングを遅くすれば、調量行程の時間が長くなると共に、吐出行程の時間が短くなる。これにより、加圧室12から供給通路52へ戻される燃料が多くなり、吐出通路71から吐出される燃料が少なくなる。
このように、コイル611へ通電するタイミングを制御することで、高圧ポンプ1から吐出される燃料の量を内燃機関が必要とする量に制御する。
The high-pressure pump 1 repeats (1) the intake stroke, (2) the metering stroke, and (3) the pressurization stroke to pressurize and discharge a necessary amount of fuel to the internal combustion engine.
If the timing of energizing the
Thus, by controlling the timing of energizing the
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態では、高圧ポンプ1の可変容積室30に隣接してガス室32が配設されており、このガス室32は、可変容積室30に隣接する内側遮蔽壁33、外側遮蔽壁としてのシールエレメント25、及び、これら内側遮蔽壁32とシールエレメント25とに挟まれた空間に密閉されている窒素ガス35から構成される。このため、プランジャの往復移動を駆動するカムの近傍に設置されている高温のエンジンヘッドからの熱が可変容積室内の燃料に伝導しようとしても、その途中に介在するガス室32内の窒素ガス35により、高温のエンジンヘッドからの熱の影響が遮断される。また、カム近傍から高温の潤滑油(エンジンオイルを含む)が飛散してシールエレメント25の外壁に付着し、その付着した高温の潤滑油からの熱が可変容積室内の燃料に伝導しようとしも、その途中に介在するガス室32内の窒素ガス35により、付着した高温の潤滑油からの熱の影響が遮断される。
ここで、ガス室32内の窒素ガス35は、その熱伝導率が温度25℃、気圧1atmの条件で25.76mW/(m・K)であり、高圧ポンプ1を主要に構成する金属その他の固体材料と比較しても極めて低いことから、可変容積室30内の燃料への熱伝導を遮断する効果は十分に大きい。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
In the present embodiment, a
Here, the
また、ガス室32を構成する内側遮蔽壁33は、その一方の端部近傍331の側壁が溶接部34aにてシールエレメント25の内周面に全周溶接され、他方の端部近傍332の側壁が溶接部34bにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されている。このことにより、ガス室32内の窒素ガス35は気密状態に密閉される。このため、このガス室32内の窒素ガス35による熱伝導遮断作用は安定的に維持される。
こうして、可変容積室30に隣接するガス室32内の窒素ガス35による熱伝導遮断作用により、可変容積室30内の燃料の高温化を抑制し、その燃料の気化を防止することができる。従って、可変容積室30内の燃料の気化に起因して高圧ポンプ1の燃料吸引が困難になるという高圧ポンプ1の作動障害を防止することができる。
Further, the
Thus, the heat conduction action by the
また、本実施形態の高圧ポンプ1は、(1)から(3)の吸入、調量、加圧の各行程を繰り返す際に、プランジャ21の下降及び上昇に伴い、可変容積室30の燃料は、ダンパ室40へ送り出され、またダンパ室40から戻される。このとき、可変容積室30内の燃料とガス室32内の窒素ガス35との間に介在する弾性変形可能な内側遮蔽壁33は、可変容積室30内の燃料に対してパルセーションダンパとして機能する。このため、可変容積室30内の燃料の圧力脈動が低減される。
こうして、可変容積室30内の燃料に対しパルセーションダンパとして機能する内側遮蔽壁33による燃圧脈動低減作用は、ダンパ室40による燃圧脈動低減作用と相まって、加圧室12に供給される低圧燃料の圧力脈動をよりいっそう低減するという効果を奏し、高圧ポンプ1の適正な作動を確保することができる。
Further, the high-pressure pump 1 of the present embodiment, when repeating the suction, metering, and pressurization strokes of (1) to (3), the fuel in the
Thus, the fuel pressure pulsation reducing action by the
また、ガス室32を構成する内側遮蔽壁33の端部近傍331は、加圧室12側の壁面がプランジャ21の段差面213に相対し、加圧室12と反対側の壁面がシール部材24の加圧室12側の端部に当接している。このため、内側遮蔽壁33は、一方において、プランジャ21がシリンダ孔11内を往復移動する際のストッパの機能を果たし、他方において、シール部材24のスプリング座27側の端部及び小径部212と反対側の外周部に当接しているシールエレメント25と一体になり、シール部材24を固定するホルダの機能を果たす。
Further, in the vicinity of the
即ち、ガス室32を構成する内側遮蔽壁33は、従来の高圧ポンプにおいてプランジャストッパが担っている機能を果している。このため、高圧ポンプ1は、従来の高圧ポンプに用いられているプランジャストッパが不要となる。従って、高圧ポンプ1の構成部品数を低減し、高圧ポンプ1の製造コストの低減を図ることができる。
また、ガス室32を構成する外側遮蔽壁として、高圧ポンプに従来から用いられている構成部品であるシールエレメント25を用いることにより、ガス室32を配設する際に必要な新たな部品の増加が抑制される。従って、高圧ポンプ1の製造コストの増大を抑制することができる。
In other words, the
Further, as the outer shielding wall constituting the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による高圧ポンプのプランジャ部を図3に示す。尚、以下複数の実施形態において、上記第1実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
先ず、本実施形態による高圧ポンプ2のプランジャ部20について、図3を用いて説明する。尚、プランジャ部20以外の部分は、上記第1実施形態の図1に示す高圧ポンプ1と同じ構成を有しているため、その説明を省略する。
プランジャ部20は、上記第1実施形態の場合と同様に、プランジャ21、シール部材24、シールエレメント25、プランジャスプリング28、可変容積室30などから構成される。
(Second Embodiment)
The plunger part of the high-pressure pump according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the following embodiments, the same reference numerals are given to substantially the same components as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
First, the
As in the case of the first embodiment, the
本実施形態による高圧ポンプ2の可変容積室30に隣接するガス室32Aは、上記第1実施形態の内側遮蔽壁33の代わりに、内側遮蔽壁33Aを有している。この内側遮蔽壁33Aは、上記第1実施形態の場合と同様、弾性変形可能な部材からなり、可変容積室30内の燃料に対してパルセーションダンパとして機能する。
そして、この内側遮蔽壁33Aは、そのダンパ室40と反対側の端部近傍331aが、上記第1実施形態の場合と同様にシリンダ孔11の中心軸と略垂直な方向に延び、その端部近傍331aの側壁が上記第1実施形態と同じ溶接部34aにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されている。他方、内側遮蔽壁33Aのダンパ室40側の端部近傍332aは、上記第1実施形態の場合と異なりシリンダ孔11の中心軸と略垂直な方向に延び、その端部近傍332aの側壁が、上記第1実施形態の溶接部34bとは異なる溶接部34cにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されている。
A
The
内側遮蔽壁33Aと外側遮蔽壁としてのシールエレメント25とに挟まれた空間には、上記第1実施形態の場合と同様、窒素ガス35が密閉されている。
こうして、上記第1実施形態の内側遮蔽壁33とは形状が異なる内側遮蔽壁33A、外側遮蔽壁としてのシールエレメント25、及び、これら内側遮蔽壁33Aとシールエレメント25とに挟まれた空間に密閉される窒素ガス35から、本実施形態のガス室32Aが構成される。
A
Thus, the
ガス室32Aを構成する内側遮蔽壁33Aの端部近傍331aは、上記第1実施形態の場合と同様に、加圧室12側の壁面がプランジャ21の段差面213に相対し、加圧室12と反対側の壁面がシール部材24の加圧室12側の端部に当接している。このため、内側遮蔽壁33Aは、上記第1実施形態の場合と同様に、プランジャストッパが果たす機能と同様の機能を果たす。
尚、ガス室32A以外のプランジャ部20の部分は、上記第1実施形態の場合と同様の構成であるため、その説明を省略する。
In the vicinity of the
In addition, since the part of the
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態では、高圧ポンプ2の可変容積室30に隣接して配設されているガス室32Aが、可変容積室30に隣接する内側遮蔽壁32A、外側遮蔽壁してのシールエレメント25、及び、これら内側遮蔽壁32Aとシールエレメント25とに挟まれた空間に密閉されている窒素ガス35から構成される。
このため、本実施形態では、上記第1実施形態の場合と同様に、ガス室32A内の窒素ガス35による熱伝導遮断作用により、可変容積室30内の燃料の高温化を抑制し、その燃料の気化に起因する高圧ポンプ2の作動障害を防止することができる。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
In the present embodiment, the
For this reason, in the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the heat conduction of the
また、本実施形態では、ガス室32Aの内側遮蔽壁33Aの形状及びシールエレメント25との溶接部34cが、上記第1実施形態のガス室32の内側遮蔽壁33の形状及びシールエレメント25との溶接部34bと異なっている。
即ち、上記第1実施形態のガス室32の内側遮蔽壁33の端部近傍332がシリンダ孔11の中心軸と略平行な方向に延び、その端部近傍332の側壁が溶接部34bにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されているのに対し、本実施形態のガス室32Aの内側遮蔽壁33Aの端部近傍332aは、シリンダ孔11の中心軸と略垂直な方向に延び、その端部近傍332aの側壁が溶接部34cにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されている。
In the present embodiment, the shape of the
That is, the vicinity of the
このように、内側遮蔽壁33Aが上記第1実施形態の内側遮蔽壁33の形状と異なる形状をとることにより、図2と図3との比較から明らかなように、ガス室32Aの容積が相対的に大きくなり、そこに密閉される窒素ガス35の体積も相対的に増大する。このため、ガス室32A内の窒素ガス35による熱伝導遮断作用は、上記第1実施形態の場合よりも大きくなる。従って、可変容積室30内の燃料の気化に起因する高圧ポンプ1の作動障害をより効果的に防止することができる。
尚、本実施形態のその他の作用効果、例えば可変容積室30内の燃料に対しパルセーションダンパとして機能する内側遮蔽壁33Aの燃圧脈動低減作用により、加圧室12に供給される低圧燃料の圧力脈動の低減に寄与する効果などは、上記第1実施形態の場合と同様である。
As described above, the
Note that the pressure of the low-pressure fuel supplied to the pressurizing
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態による高圧ポンプのプランジャ部を図4に示す。
先ず、本実施形態による高圧ポンプ3のプランジャ部20について、図4を用いて説明する。尚、プランジャ部20以外の部分は、上記第1実施形態の図1に示す高圧ポンプ1と同じ構成を有しているため、その説明を省略する。
プランジャ部20は、上記第1実施形態の場合と同様に、プランジャ21、シール部材24、シールエレメント25、プランジャスプリング28、可変容積室30などから構成される。但し、本実施形態プのランジャ部20には、上記第1実施形態の場合と異なり、プランジャストッパ23が配設されている。
(Third embodiment)
The plunger part of the high-pressure pump according to the third embodiment of the present invention is shown in FIG.
First, the
As in the case of the first embodiment, the
プランジャストッパ23は、プランジャ21の小径部212の周囲に略円環状に配設されている。このプランジャストッパ23の加圧室12側の端面には、スプリング座27側に凹む凹部が形成されている。そして、その凹部の外側部分における加圧室12側を向く端面231が、ポンプボディ10に連結され固定されている一方、その凹部の内側部分における加圧室12側を向く端面232が、プランジャ21の大径部211と小径部212との段差面213に相対している。
The
こうして、ポンプボディ10に固定されているプランジャストッパ23のプランジャ21の段差面213に相対する端面232が、プランジャ21がシリンダ孔11内を往復移動する際の、特に上死点から下死点に向かって下降する際のストッパの機能を果たす。
尚、プランジャストッパ23には、凹部内部から外縁まで延びる複数の溝路が形成されている。そして、この複数の溝路により、可変容積室30内のプランジャ21の段差面213とプランジャストッパ23との挟まれた領域が、ダンパ室40に連通する領域に連通するようになっている。
Thus, the
The
プランジャストッパ23よりもスプリング座27側の小径部212の周囲には、シール部材24が小径部212の周囲を囲んで装着されている。そして、シール部材24の加圧室12側の端部には、プランジャストッパ23のスプリング座27側の壁面が当接している。このため、プランジャストッパ23は、シール部材24のスプリング座27側の端部及び外周側の端部に当接しているシールエレメント25と一体になり、シール部材24を固定するホルダの機能を果たす。
尚、シールエレメント25、プランジャスプリング28、可変容積室30等は、上記第1実施形態の場合と同様に配設されている。
A
The
本実施形態による高圧ポンプ3の可変容積室30に隣接するガス室32Bは、上記第1実施形態の内側遮蔽壁33の代わりに、内側遮蔽壁33Bを有している。この内側遮蔽壁33Bは、上記第1実施形態の場合と同様、弾性変形可能な部材からなり、可変容積室30内の燃料に対してパルセーションダンパとして機能する。
そして、この内側遮蔽壁33Bは、そのダンパ室40と反対側の端部近傍331bが、上記第1実施形態の場合と異なりシリンダ孔11の中心軸と略平行な方向に延び、その端部近傍331bの側壁が、上記第1実施形態の場合と同じ溶接部34aにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されている。
尚、本実施形態では、プランジャストッパ23が配設されていることから、内側遮蔽壁33Bの端部近傍331bの形状が、上記第1実施形態の場合と異なっている。例えば内側遮蔽壁33Bの端部近傍331bの側壁は、プランジャストッパ23の外周面に当接している。
The
The
In the present embodiment, since the
他方、内側遮蔽壁33Bのダンパ室40側の端部近傍332bは、上記第1実施形態の場合と同様にシリンダ孔11の中心軸と略平行な方向に延び、その端部近傍332bの側壁が、上記第1実施形態と同じ溶接部34bにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されている。
また、これら内側遮蔽壁33Bと外側遮蔽壁としてのシールエレメント25とに挟まれた空間には、上記第1実施形態の場合と同様に窒素ガス35が密閉されている。
こうして、内側遮蔽壁33B、外側遮蔽壁としてのシールエレメント25、及び、これら内側遮蔽壁33Bとシールエレメント25とに挟まれた空間に密閉される窒素ガス35から、本実施形態のガス室32Bが構成される。
On the other hand, the
Further, a
Thus, the
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態では、高圧ポンプ3の可変容積室30に隣接して配設されているガス室32Bが、可変容積室30に隣接する内側遮蔽壁33B、外側遮蔽壁としてのシールエレメント25、及び、これら内側遮蔽壁33Bとシールエレメント25とに挟まれた空間に密閉されている窒素ガス35から構成されている。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
In the present embodiment, the
このため、本実施形態では、上記第1実施形態の場合と同様に、ガス室32B内の窒素ガス35による熱伝導遮断作用により、可変容積室30内の燃料の高温化を抑制し、その燃料の気化に起因する高圧ポンプ3の作動障害を防止することができる。
また、上記第1実施形態の場合と同様に、ガス室32Bの弾性変形可能な内側遮蔽壁33Bがパルセーションダンパとして機能し、可変容積室30内の燃料に対する燃圧脈動低減作用を奏することにより、加圧室12に供給される低圧燃料の圧力脈動の低減に寄与することができる。
For this reason, in the present embodiment, similarly to the case of the first embodiment, the heat conduction of the
Similarly to the case of the first embodiment, the elastically deformable
但し、本実施形態ではプランジャストッパ23が配設され、このプランジャストッパ23が、プランジャ21の往復移動に対するストッパの機能や、シールエレメント25と一体になってシール部材24を固定するホルダの機能を果たす。このため、上記第1実施形態の内側遮蔽壁33が有していた同様の機能は、本実施形態の内側遮蔽壁33Bではなくなる。
However, in the present embodiment, a
以上のことから、本実施形態は、プランジャストッパ23が配設されている高圧ポンプ3であっても、可変容積室30に隣接してパルセーションダンパとして機能する内側遮蔽壁33B、外側遮蔽壁としてのシールエレメント25、及び、これらに挟まれた空間に密閉されている窒素ガス35から構成されるガス室32Bを配設することにより、上記第1実施形態の場合と同様の作用効果を奏することができる。
From the above, even in the high-pressure pump 3 in which the
(第4実施形態)
本発明の第2実施形態による高圧ポンプのプランジャ部を図5に示す
先ず、本実施形態による高圧ポンプ4のプランジャ部20について、図5を用いて説明する。尚、プランジャ部20以外の部分は、上記第1実施形態の図1に示す高圧ポンプ1と同じ構成を有しているため、その説明を省略する。
プランジャ部20は、上記第3実施形態の場合と同様に、プランジャ21、プランジャストッパ23、シール部材24、シールエレメント25、プランジャスプリング28、可変容積室30などから構成される。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 shows the plunger portion of the high-pressure pump according to the second embodiment of the present invention. First, the
As in the case of the third embodiment, the
本実施形態による高圧ポンプ4の可変容積室30に隣接するガス室32Cは、上記第3実施形態の内側遮蔽壁33Bの代わりに、内側遮蔽壁としてのシールエレメント25を有し、同じく外側遮蔽壁としてのシールエレメント25の代わりに、外側遮蔽壁36を有している。この外側遮蔽壁36は、断熱性の部材からなり、ダンパ室40と反対側の端部近傍361がシリンダ孔11の中心軸と略平行な方向に延び、ダンパ室40側の端部近傍362がシリンダ孔11の中心軸と略垂直な方向に延びている。そして、その一方の端部近傍361の側壁が、溶接部34dにてシールエレメント25の内周面に全周溶接され、他方の端部近傍362の側壁が、溶接部34eにてシールエレメント25の内周面に全周溶接されている。
The
内側遮蔽壁としてのシールエレメント25と外側遮蔽壁36とに挟まれた空間には、窒素ガス35が密閉されている。
こうして、内側遮蔽壁としてのシールエレメント25、外側遮蔽壁36、及びこれらシールエレメント25と外側遮蔽壁36とに挟まれた空間に密閉された窒素ガス35から、本実施形態のガス室32Cが構成される。
尚、プランジャ部20におけるガス室32C以外の部分は、上記第3実施形態の場合と同様の構成であるため、その説明を省略する。
A
Thus, the
In addition, since parts other than the
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態では、高圧ポンプ4の可変容積室30に隣接して配設されているガス室32Cが、内側遮蔽壁としてのシールエレメント25、断熱性の部材からなる外側遮蔽壁36、及び、これらシールエレメント25と外側遮蔽壁36とに挟まれた空間に密閉されている窒素ガス35から構成されている。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
In the present embodiment, the
このため、本実施形態では、上記第3実施形態の場合と同様に、ガス室32C内の窒素ガス35による熱伝導遮断作用を奏することができ、可変容積室30内の燃料の気化に起因する高圧ポンプ4の作動障害を防止することができる。
しかも、外側遮蔽壁36が断熱性の部材からなることにより、窒素ガス35による熱伝導遮断作用に、外側遮蔽壁36による熱伝導遮断作用が加わるため、ガス室32Cによるトータルの熱伝導遮断効果が大きくなり、高圧ポンプ4の作動障害をより効果的に防止することができる。
For this reason, in the present embodiment, as in the case of the third embodiment, it is possible to achieve a heat conduction blocking action by the
In addition, since the
(他の実施形態)
上記第1〜4実施形態では、ガス室32、32A、32B、32C内に密閉するガスとして、窒素ガス35が用いられているが、窒素ガスに限定されるものではない。例えばヘリウムガス、アルゴンガス、又は空気を用いてもよい。これらのガスは、いずれも高圧ポンプ1、2、3、4を主要に構成する金属その他の固体材料と比較して極めて低い熱伝導率を有するものである。
尚、空気を用いる場合は、必ずしもガス室32、32A、32B、32C内に密閉する必要はない。このため、内側遮蔽壁33、32A、32Bや外側遮蔽壁36をシールエレメント25に結合し固定する際に、全周溶接という方法ではなく、他の方法を用いることも可能である。
(Other embodiments)
In the said 1st-4th embodiment, although the
In addition, when using air, it is not necessary to seal in the
1、2、3、4 ・・・高圧ポンプ
10 ・・・ポンプボディ
11 ・・・シリンダ孔
12 ・・・加圧室
20 ・・・プランジャ部
21 ・・・プランジャ
23 ・・・プランジャストッパ
24 ・・・シール部材
25 ・・・シールエレメント
30 ・・・可変容積室
31 ・・・戻し通路
32、32A、32B、32C ・・・ガス室
33、33A、33B ・・・内側遮蔽壁
331、331a、331b ・・・端部近傍
332、332a、332b ・・・端部近傍
34a、34b、34c、34d、34e ・・・溶接部
35 ・・・窒素ガス
36 ・・・外側遮蔽壁
361、362 ・・・端部近傍
40 ・・・ダンパ室
50 ・・・吸入弁部
60 ・・・電磁駆動部
70 ・・・吐出弁部
1, 2, 3, 4 ...
Claims (9)
前記プランジャを軸方向に往復移動可能に収容するシリンダ孔、前記シリンダ孔に連通し、前記プランジャの往復移動により燃料が加圧される加圧室、前記加圧室と燃料入口とを連通する低圧側燃料通路、及び前記加圧室と燃料出口とを連通する吐出通路を有するポンプボディと、
前記プランジャの一方の端部が前記加圧室に臨み前記シリンダ孔の内壁面に摺動する大径部と前記大径部から前記加圧室側と反対側に延伸する小径部との段差面に接して設けられ、前記プランジャの往復移動により容積が可変する可変容積室を形成する可変容積室形成手段と、
前記可変容積室の前記シリンダ孔側と反対側に隣接して設けられているガス室と、
を備えることを特徴とする高圧ポンプ。 A plunger,
A cylinder hole that accommodates the plunger so as to be reciprocally movable in the axial direction, a pressure chamber that communicates with the cylinder hole, and pressurizes fuel by reciprocating movement of the plunger, and a low pressure that communicates the pressure chamber and the fuel inlet A pump body having a side fuel passage, and a discharge passage communicating the pressurizing chamber and the fuel outlet;
A step surface between a large-diameter portion where one end of the plunger faces the pressurizing chamber and slides on the inner wall surface of the cylinder hole and a small-diameter portion extending from the large-diameter portion to the opposite side of the pressurizing chamber. A variable volume chamber forming means for forming a variable volume chamber that is provided in contact with the plunger and whose volume is variable by reciprocating movement of the plunger;
A gas chamber provided adjacent to the side opposite to the cylinder hole side of the variable volume chamber;
A high pressure pump comprising:
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